灰塵對(duì)工程機(jī)械底盤的部件和各重要組成部件造成損害，使底盤處于不良工作狀態(tài)，直接影響工程機(jī)械的安全性、操作性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性等重要性能。具體表現(xiàn)為:

(1)灰塵侵入傳動(dòng)系統(tǒng)加速傳動(dòng)系統(tǒng)各部件的磨損，縮短壽命，發(fā)生故障和事故。液力式傳動(dòng)系統(tǒng)中，砂塵進(jìn)入液壓油時(shí)，液壓部件磨損、油液粘度增大或油路堵塞，油液內(nèi)泄漏、離合器滑動(dòng)、傳動(dòng)遲緩、動(dòng)力不足等故障9。

(2)灰塵影響行駛系的輪轂和軸承等，加速摩擦和磨損，引起車輛振動(dòng)、行駛噪音等故障，影響工程機(jī)械的操作性和安全性。沙塵復(fù)蓋道路路面后，輪胎表面無法接觸水泥和瀝青表面，車輛行駛時(shí)的附著力下降，加速輪胎磨損10。

(3)灰塵進(jìn)入轉(zhuǎn)向系各配合副，磨損，結(jié)合松弛的液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，灰塵進(jìn)入液壓油，油液粘度增大，油路堵塞。因此，工程機(jī)械行駛偏差、轉(zhuǎn)向重、轉(zhuǎn)向故障等故障11、12。

(4)沙塵進(jìn)入輪轂時(shí)，制動(dòng)片和制動(dòng)輪轂容易異常磨損，制動(dòng)間隙增大，制動(dòng)噪音、制動(dòng)滑動(dòng)和制動(dòng)故障等進(jìn)入液壓油時(shí)，油液粘度增大或油路堵塞，制動(dòng)滯留等故障13。

2灰塵對(duì)工程機(jī)械的其他部件和組件的影響

灰塵污染冷卻系統(tǒng)表面，不利于零件散熱的高速旋轉(zhuǎn)冷卻風(fēng)扇將灰塵顆粒夾雜的風(fēng)吹向散熱器，散熱器表面磨損。滲入密封結(jié)構(gòu)的砂塵吸附水分后，降低材料的絕緣性能，使電路老化，靜電荷增加，產(chǎn)生電噪聲，降低電子設(shè)備的精度和可靠性的高速風(fēng)砂在空氣中產(chǎn)生高壓靜電，妨礙電子設(shè)備的正常工作，損壞設(shè)備。沙塵中較大的粒子可能會(huì)損傷工程機(jī)械的表面，特別是刮傷擋風(fēng)玻璃和燈玻璃，引起光線反射，對(duì)安全行駛和正常作業(yè)產(chǎn)生不良影響。

3灰塵環(huán)境下工程機(jī)械維護(hù)方法

3.1局部改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高防灰塵能力

3.1.1設(shè)計(jì)設(shè)置具有清潔功能的空氣預(yù)過濾器

在灰塵環(huán)境下工作的機(jī)械，必須在空氣精過濾器前設(shè)置專門為灰塵環(huán)境設(shè)計(jì)的預(yù)過濾器。沙塵環(huán)境中使用的預(yù)過濾器不僅要求高的預(yù)過濾效率，還要具有清潔、免維護(hù)的功能。目前國外的預(yù)濾技術(shù)已經(jīng)非常成熟，國際著名的預(yù)濾供應(yīng)商唐納森、弗雷加、曼聯(lián)胡莫爾、馬勒等開發(fā)了各種型號(hào)的高效自清潔預(yù)濾。例如，tuboopeceeane公司開發(fā)的特博過濾器具有免維護(hù)、自行驅(qū)動(dòng)、自行清洗、安裝方便的特點(diǎn)，可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)磨損的灰塵數(shù)量50%~70%，發(fā)動(dòng)機(jī)壽命15%

3.1.2采用集中潤滑系統(tǒng)

與手工潤滑相比，集中潤滑系統(tǒng)具有節(jié)省人工成本、潤滑精度高、節(jié)省燃料和潤滑脂成本、提高工程機(jī)械運(yùn)行安全性、延長(zhǎng)維護(hù)周期和工程機(jī)械壽命等優(yōu)點(diǎn)，特別是采用全封閉潤滑管道，有效防止灰塵進(jìn)入摩擦副。冀礦集團(tuán)的施工經(jīng)驗(yàn)表明，與手動(dòng)潤滑相比，集中潤滑可以減少40%的軸承故障15。近年來，集中潤滑系統(tǒng)逐漸應(yīng)用于工程機(jī)械。

4探索沙塵環(huán)境下工程機(jī)械的使用規(guī)律

除了改進(jìn)設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新外，還可以通過總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的方法，了解沙塵環(huán)境下工程機(jī)械的使用規(guī)律，有效降低沙塵的危害，減少工程機(jī)械的損傷。

(1)加強(qiáng)日常維護(hù)，實(shí)現(xiàn)勤務(wù)檢查、勤務(wù)維護(hù)。及時(shí)清理工程機(jī)械外表，特別是冷卻水箱表面和水箱通氣孔；及時(shí)檢查潤滑油的數(shù)量和質(zhì)量，不足時(shí)添加，變質(zhì)時(shí)更換；經(jīng)常檢查空氣、油、燃料過濾器的狀態(tài)，及時(shí)更換濾芯。

(2)在嚴(yán)禁在沙塵環(huán)境下檢查發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)的檢查中，首先要清掃機(jī)械外觀的拆卸的管道和零件必須用干凈厚的塑料布包裹，以免污染的機(jī)械需要大修理時(shí)，必須將整個(gè)機(jī)械和機(jī)械的零件運(yùn)送到遠(yuǎn)離沙子的地方。

5建立維護(hù)制度，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)

近年來，工程機(jī)械實(shí)時(shí)在線檢測(cè)和故障診斷技術(shù)發(fā)展巨大，取得了實(shí)用價(jià)值的成果。將這些技術(shù)成果運(yùn)用到工程機(jī)械上，可以有效提高工程機(jī)械運(yùn)行的可靠性，延長(zhǎng)工程機(jī)械的保養(yǎng)周期和使用壽命，減少故障和事故的發(fā)生。理論上研究沙塵、氣壓、氣溫等參數(shù)對(duì)維護(hù)周期的影響，建立有效的維護(hù)周期計(jì)算模型是降低維護(hù)成本、提高維護(hù)科學(xué)化和高效化的必然趨勢(shì)。本課題研究了董博超16等多部件連接機(jī)械系統(tǒng)預(yù)防性維護(hù)周期的確定方法，建立了系統(tǒng)維護(hù)優(yōu)化模型魯冬林等17研究了基于模糊綜合評(píng)價(jià)的高原工程機(jī)械維護(hù)周期的確定方法。以上研究不是直接面向沙塵環(huán)境，但其方法可以參考沙塵環(huán)境下工程機(jī)械維護(hù)周期的確定。

6現(xiàn)有維護(hù)技術(shù)存在的問題和展望

(1)工程機(jī)械固體粒子磨損問題的研究非常深入，但考慮砂塵粒子的構(gòu)成和特性的專題研究還很少，多限于實(shí)驗(yàn)室自營平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)，缺乏實(shí)際情況的研究。隨著工業(yè)施工對(duì)工程機(jī)械環(huán)境適應(yīng)性的要求提高，這方面的研究將越來越重要。

(2)新型旋轉(zhuǎn)自清潔空氣預(yù)過濾器基本上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)排塵無需維護(hù)，但過濾效率與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有很大關(guān)系，特別是在非額定情況下過濾效率低。針對(duì)這個(gè)問題，可以考慮使用直流調(diào)速電機(jī)控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)子在怠速狀態(tài)下保持高轉(zhuǎn)速，或者采用導(dǎo)向葉片的進(jìn)氣截面調(diào)整技術(shù)，調(diào)整進(jìn)氣截面的大小控制氣體流速，控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。

(3)目前在線監(jiān)測(cè)的研究對(duì)于單一部件和簡(jiǎn)單系統(tǒng)的多，對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的總體研究還很少的試驗(yàn)臺(tái)研究很多，實(shí)際情況的研究很少的信號(hào)處理的研究很多，故障機(jī)理和力學(xué)模型的總體定量研究很少。針對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)，同時(shí)利用激勵(lì)和多種響應(yīng)信息進(jìn)行綜合，在特征級(jí)和決策級(jí)進(jìn)行信息融合研究，大大提高故障診斷的精度和可靠性，是工程實(shí)際需要解決的問題18。機(jī)械設(shè)備維護(hù)周期的確定一直是國內(nèi)外學(xué)者和專家研究的問題，但迄今為止還沒有廣泛應(yīng)用于實(shí)際維護(hù)周期計(jì)算模型19。

7結(jié)語

工業(yè)生產(chǎn)對(duì)工程機(jī)械適應(yīng)惡劣環(huán)境的需求推進(jìn)了對(duì)沙塵環(huán)境下工程機(jī)械的損傷和維護(hù)技術(shù)和方法的研究。計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(Com通過ttioooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo

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